影像校正
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如何进行影像质量控制与校正影像质量控制与校正是在影像处理和分析过程中非常重要的步骤。
它涉及到对图像的准确度、清晰度和色彩等方面进行评估和调整,以确保得到高质量的影像数据。
本文将讨论如何进行影像质量控制与校正,包括图像采集、校正方法和评估标准等方面。
一、影像采集中的质量控制在进行影像采集前,确保设备的正常工作状态是非常重要的。
首先,要保证所使用的相机或仪器没有故障或损坏。
可以进行一些简单的自检工作,比如检查相机镜头是否清洁、感光元件是否有损坏等。
此外,还应确保相机的设置正确,如曝光时间、焦距、ISO感光度等参数应根据实际需要进行调整。
另外,影像采集时要注意消除因外界因素引起的干扰。
比如,避免拍摄时的抖动或晃动,可以使用三脚架或图像稳定设备等工具。
还应避免光线不足或过度曝光等问题,可以通过合适的光源和调整曝光参数来解决。
二、影像质量校正方法1. 去噪与平滑处理在影像中常常会存在噪声,这些噪声会对图像质量产生负面影响。
因此,在进行后续处理之前,首先需要对图像进行去噪处理。
可以使用一些常见的去噪算法,如中值滤波、高斯滤波等,来消除噪声并提高图像的清晰度。
2. 色彩校正色彩是影像中的一个重要特征,正确的色彩还原可以提高图像的真实性和可信度。
常见的色彩校正方法包括白平衡调整、颜色校正和色彩平衡等。
白平衡调整用于消除不同光源下的色彩偏差,以保证图像的色彩准确性。
颜色校正可用于调整特定对象的颜色,以使其在图像中展示出真实的色彩。
色彩平衡则用于调整图像中不同区域的色彩分布,使其看起来更加平衡和自然。
3. 锐化与增强为了增加图像的清晰度和细节,可以采用图像锐化和增强方法。
锐化可以使图像的边缘更加清晰和明显,常见的锐化算法有拉普拉斯算子、索伯算子等。
而图像增强则可以增加图像的对比度和亮度,常用的增强方法有直方图均衡化、灰度拉伸等。
三、影像质量评估标准进行影像质量控制与校正之后,还需要对校正后的图像进行评估,以确保达到预期的效果。
遥感影像辐射校正方法与技巧引言:遥感技术在现代社会的应用日益广泛,无论是环境监测、农业发展还是城市规划,遥感影像都起到了不可或缺的作用。
然而,遥感影像需要进行辐射校正,以准确反映地物的光谱信息。
本文将介绍遥感影像辐射校正的方法与技巧。
一、什么是辐射校正辐射校正是遥感影像处理中的一项重要任务,通过消除大气、地表反射和传感器响应等误差,实现影像灰度与反射率、辐射率之间的转换。
辐射校正的目的是减小影像的空间和光谱差异,以便更好地进行后续分析和应用。
二、辐射校正的方法1. 经验模型方法经验模型方法适用于辐射校正的初步处理。
通过建立传感器响应与地物反射之间的经验模型,根据遥感影像中的亮度值进行校正。
这种方法适用于像素值的非线性校正,但不适用于不同光谱区域之间的校正。
2. 大气校正方法大气校正是辐射校正的关键步骤之一。
大气校正通过模拟大气的辐射传输过程,估算并消除大气对遥感影像的影响。
目前,主要的大气校正方法包括常规大气校正、基于模型的大气校正和基于辐射传输模型的大气校正等。
3. 地表反射校正方法地表反射校正是辐射校正中的另一重要步骤,主要解决地物反射率的转换问题。
地表反射校正方法可以分为基于定标面的校正和基于统计的校正两种。
其中,基于定标面的校正方法需要采集大量的地面参考数据,而基于统计的校正方法则通过统计地物的光谱反射特征进行校正。
三、辐射校正的技巧1. 模型选择与参数估计在进行辐射校正时,需要选择合适的模型和正确估计模型参数。
为了提高辐射校正的准确性,可通过大量的实地观测数据进行参数估计。
同时,对不同地区和不同影像进行适当调整和优化,以提高校正的精度。
2. 数据预处理在进行辐射校正之前,需要对遥感影像进行一定的数据预处理。
主要包括大气润湿校正、坐标转换、几何校正等。
这些预处理步骤有助于减小数据误差,提高辐射校正的精度。
3. 校正结果评价进行辐射校正后,需要对校正结果进行评价。
评价指标包括辐射定标误差、地物反射率的准确度等。
遥感影像纠正的方法与技巧随着科技的不断发展,遥感技术在各个领域得到了广泛的应用。
遥感影像是通过卫星、飞机等远距离获取地面信息的一种重要手段。
然而,在获取遥感影像后,由于各种原因导致的图像扭曲、色差等问题是不可避免的。
因此,进行遥感影像纠正是必要的。
本文将介绍遥感影像纠正的常用方法与技巧。
一、几何校正方法几何校正是对遥感影像进行坐标、尺度和旋转方位的校正。
常见的几何校正方法有影像配准、地标匹配、插值等。
1. 影像配准影像配准是将待纠正影像与参考影像进行对比,通过匹配相同地物或地点的像素点,从而进行坐标转换。
常用的影像配准方法有基于特征点匹配和基于相位相关匹配两种。
基于特征点匹配的方法是通过提取影像中的特征点,并将其与参考影像中的特征点进行匹配,从而获得坐标转换模型。
OpenCV是一种常用的用于特征点匹配的开源库。
基于相位相关匹配的方法是通过计算两幅影像之间的相关性,确定它们之间的几何转换关系。
这种方法通常用于具有相位重建能力的传感器。
2. 地标匹配地标匹配是通过识别影像中的已知地标(如道路交叉口、建筑物等)并与参考影像中的地标进行匹配来进行校正的一种方法。
这种方法适用于城市建筑等具有明显特征的区域。
3. 插值插值是指通过对图像中间的像素值进行估算,从而使整个图像变得平滑过渡的过程。
常用的插值方法有双线性插值、双三次插值等。
这些方法可以使得图像在进行几何校正后仍保持较好的视觉效果。
二、辐射校正方法辐射校正是指对遥感影像中的亮度进行校正,以保证影像反映地物的真实辐射亮度。
常用的辐射校正方法有直方图匹配、大气校正、辐射转换等。
1. 直方图匹配直方图匹配是指通过将原始图像的灰度值映射到目标图像的灰度值范围来进行校正的方法。
这可以使得影像在亮度上看起来更加准确,同时保证地物的色彩还原度。
2. 大气校正大气校正是指通过估计大气光照对地面目标反射率的影响,将地表反射率从观测影像中恢复出来的一种方法。
这种方法适用于去除由大气散射引起的云、雾等干扰。
航空影像辐射校正方法及应用
航空影像的辐射校正主要包括以下几个步骤:
1.辐射定标:辐射定标是辐射校正的基础,通过对传感器接收到的辐射数据
进行定标,将其转换为真实的辐射亮度值。
这一步通常需要对原始影像进行一定的预处理,如去除噪声、对齐等。
2.大气校正:大气校正的目的是消除大气对航空影像的影响,包括大气散射、
吸收等。
常用的方法有基于物理模型的大气校正和基于统计模型的大气校正等。
3.辐射校正:辐射校正主要是消除传感器本身对辐射数据的影响,如传感器
响应特性、光照条件等。
常用的方法有光谱响应函数法、多元光谱分析法等。
4.几何校正:几何校正主要是对航空影像进行几何变换,使其与地面坐标系
统对齐。
常用的方法有多项式变换法、仿射变换法等。
5.纹理映射:纹理映射是将经过几何校正后的航空影像与地面真实场景进行
匹配,以实现精准的地理信息提取和场景重建。
常用的方法有基于规则的纹理映射和基于模型的纹理映射等。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的辐射校正方法,并结合具体的数据和算法进行实现。
影像几何纠正的原理与方法影像几何纠正是一种处理数字图像的方法,它旨在消除由于摄像机或摄影机位姿不正确或相机系统误差引起的图像畸变。
影像几何纠正的目标是获得准确的几何尺寸和形状的图像,从而能够进行精确的测量和分析。
以下是影像几何纠正的原理和方法的介绍。
一、影像畸变原理畸变是由于相机光学系统中的各种因素引起的,例如透镜形状、透镜组件组装不正确、镜头中心点的不对称等。
它会导致图像中的线条弯曲和形状变形现象。
影像畸变可以分为径向畸变和切向畸变两种类型。
径向畸变是由相机透镜的形状引起的,主要表现为图像中心与边缘的特征点与几何理想位置之间的距离不一致,以及边缘特征点的扩散变形。
径向畸变可以通过数学模型进行建模和校正,最常用的模型是径向对称畸变(radial symmetric distortion)和径向非对称畸变(radial asymmetric distortion)。
切向畸变是由于相机透镜组件的组装误差而引起的,主要表现为图像中特征点的扭曲和形状变形。
切向畸变可以通过数学模型进行建模和校正,最常用的模型是切向对称畸变(tangential symmetric distortion)和切向非对称畸变(tangential asymmetric distortion)。
二、影像畸变校正方法1.标定法:这是一种将相机的畸变参数与几何透视进行校正的方法。
标定法需要在摄像过程中采集一系列已知几何形状的校准物体的图像,并利用这些已知物体的几何特征进行优化求解,从而获取相机的畸变参数,并据此对所有图像进行校正。
2.特征点检测法:这种方法是通过检测图像中的特征点,并将其与理想的几何位置进行比较,从而估计并校正畸变。
特征点可以是直线的端点、圆的周长上的点等。
该方法通过对图像中的特征点进行配准和校正,可以获得较高精度的几何校正结果。
3.基于几何模型的校正法:这种方法通常利用已知的相机几何模型对图像进行纠正,例如针孔相机模型或透镜模型。
简述影像校正的操作流程英文回答:Image correction, also known as image rectification, is a process used to adjust and enhance images to improvetheir quality, accuracy, and visual appearance. It involves a series of steps that aim to correct various image distortions and imperfections caused by factors such as camera lens distortion, perspective distortion, noise, and lighting conditions.The first step in the image correction process is to identify and analyze the specific distortions present in the image. This can be done through various techniques such as image analysis algorithms or manual inspection. Once the distortions are identified, appropriate correction methods can be applied.One common distortion that often needs correction is lens distortion, which can cause image warping andcurvature. To correct this, a technique called lensdistortion correction is used. This involves mapping the distorted image to a corrected version by applying mathematical transformations that counteract the lens distortion effect. The corrected image will then appearmore natural and undistorted.Another common distortion is perspective distortion, which occurs when objects appear distorted due to the camera angle or position. Perspective distortion correction involves adjusting the image to restore the correct proportions and angles. This can be done using techniques such as perspective transformation or homography estimation.Noise reduction is another important aspect of image correction. Noise can be caused by factors such as lowlight conditions or sensor limitations. Various noise reduction algorithms can be applied to remove or reduce the noise while preserving important image details.Lighting conditions can also affect the appearance ofan image. Adjusting brightness, contrast, and color balancecan help improve the overall visual quality. This can be done manually or using automatic image enhancement algorithms.Once the necessary corrections have been applied, the final step is to evaluate the results and make any additional adjustments if needed. This can involve comparing the corrected image with reference images or using quality assessment metrics.To illustrate the image correction process, let's consider an example. Suppose I have taken a photo of a building using a wide-angle lens, resulting in noticeable distortion and curvature. To correct this, I would first analyze the image and identify the lens distortion. I would then apply a lens distortion correction algorithm to map the distorted image to a corrected version. The corrected image would now appear straighter and free from distortion.Next, I might notice that the image has some noise due to low light conditions. To reduce the noise, I would apply a noise reduction algorithm that preserves importantdetails while removing the noise. The image would now appear clearer and less grainy.Finally, I might adjust the brightness, contrast, and color balance to enhance the overall visual appearance of the image. After evaluating the results, I would make any necessary adjustments to achieve the desired outcome.中文回答:影像校正,也被称为图像矫正,是一种用于调整和增强图像以改善其质量、准确性和视觉效果的过程。
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如何进行卫星遥感影像的几何校正与精度评定卫星遥感影像的几何校正与精度评定是遥感技术中非常重要的一项工作,它能够提高遥感影像的准确性和可信度。
本文将介绍卫星遥感影像几何校正和精度评定的基本原理和方法。
一、卫星遥感影像的几何校正卫星遥感影像的几何校正是指将原始影像转换为具有精确几何关系的图像的过程。
这是因为卫星遥感影像在获取过程中,由于各项误差的存在,常常呈现出几何畸变的情况。
几何校正的目的是消除这些误差,使得影像能够准确地反映地面实际情况。
几何校正的方法一般可以分为两种:地面控制点法和模型法。
地面控制点法是通过选择并测量地面上的控制点,并与影像中的对应点进行匹配,计算出转换参数,然后进行校正。
模型法是利用数学模型对影像进行几何校正,常用的模型有多项式模型和分层多项式模型。
这些方法都需要借助于地面控制点或其他辅助数据来进行几何校正。
除了几何校正,影像还需要进行辐射校正。
辐射校正是将原始影像转换为可以反映地物辐射特性的高光谱数据。
常见的辐射校正方法有大气校正和地表反射率校正。
大气校正是去除大气吸收和散射对影像造成的影响,地表反射率校正是消除影像中的地物纹理和细节。
二、卫星遥感影像的精度评定卫星遥感影像的精度评定是判断影像准确性和可靠性的一项工作。
它可以通过对比影像与已知真实数据进行对照,计算出各种误差指标来评价影像的精度。
影像的精度评定主要包括几何精度评定和辐射精度评定两个方面。
几何精度评定主要是通过计算影像的地面分辨率、地面形状和位置精度等指标来评估影像几何特征的精度。
辐射精度评定则是通过计算影像的辐射定标系数、重现性等指标来评估影像的辐射特性的精度。
在进行精度评定时,需要借助于地面控制点、高分辨率遥感影像或其他精确数据,进行对比和验证。
通过计算各个指标,并进行统计分析,可以得出影像的精度评定结果。
三、卫星遥感影像几何校正与精度评定的重要性卫星遥感影像的几何校正和精度评定对于遥感应用具有重要的意义。
医学影像处理中的颜色校正方法与技巧当我们看到医学影像,比如X光片、CT扫描、MRI等,我们常常会注意到图像的颜色。
然而,由于不同设备、不同光源和不同环境条件的影响,医学影像的颜色可能会产生偏差,影响我们对图像的准确解读。
因此,颜色校正成为医学影像处理中不可或缺的一环。
颜色校正是一种通过调整图像的颜色来消除色彩偏差的技术。
在医学影像处理中,颜色校正可以帮助医生更准确地诊断和分析疾病。
下面我们将介绍一些常见的医学影像颜色校正方法与技巧。
1. 直方图均衡化直方图均衡化是一种常用的颜色校正方法。
它通过调整图像的像素亮度分布来增强图像的对比度和细节。
在医学影像处理中,直方图均衡化可以使图像的颜色更加均匀,消除图像中的颜色偏差。
然而,直方图均衡化可能会导致图像的细节丢失,因此需要根据具体情况进行调整。
2. 颜色校正算法除了直方图均衡化,还有一些专门用于医学影像颜色校正的算法。
这些算法通常基于数学模型和图像处理技术,可以根据图像的特征和颜色分布来进行校正。
例如,基于颜色空间的校正算法可以将图像的颜色从一个颜色空间转换到另一个颜色空间,以消除颜色偏差。
此外,基于统计学的校正算法可以通过分析图像的统计特征来进行颜色校正。
3. 校正参考图像在医学影像处理中,校正参考图像也是一种常用的颜色校正方法。
校正参考图像是一个已经经过校正的图像,它的颜色被认为是准确的。
通过将待校正图像与校正参考图像进行比较,可以计算出颜色偏差,并进行相应的校正。
校正参考图像可以是由专业人员校正过的标准图像,也可以是由算法生成的模拟图像。
4. 自动颜色校正除了手动校正,还有一些自动颜色校正的方法可以应用于医学影像处理。
自动颜色校正算法可以根据图像的特征和颜色分布来自动调整图像的颜色,减少人工干预。
这些算法通常基于机器学习和深度学习技术,可以通过大量的训练数据来学习和优化颜色校正模型。
总结起来,医学影像处理中的颜色校正方法与技巧多种多样。
无论是直方图均衡化、颜色校正算法、校正参考图像还是自动颜色校正,都可以帮助我们消除医学影像中的颜色偏差,提高图像的准确性和可解释性。
影像几何校正方法与技巧在现代科技的急剧发展下,影像处理成为了一个重要的领域。
影像的几何校正是其中的一项重要技术。
几何校正可以通过计算机算法对影像进行处理,使其能够更准确地反映实际物体的形状、大小和位置。
不同的影像几何校正方法适用于不同的研究领域和应用场景。
在航空摄影中,影像几何校正被广泛应用于地理信息系统(GIS)和地形测量。
在医学影像领域,几何校正可以用于纠正X光片或核磁共振成像中的变形。
在计算机视觉和机器人领域,几何校正可以用于提取准确的物体特征和边缘信息。
一种常见的影像几何校正方法是几何配准。
几何配准是通过寻找图像间的共同特征点,在这些点上进行转换从而实现几何校正。
这种方法适用于影像之间存在较大变形的情况。
常见的几何配准算法有相位相关法、最小二乘法和基于特征点的算法。
这些算法可使得影像之间的配准精度达到亚像素级别。
除了几何配准,变形模型也是一种常见的影像几何校正方法。
变形模型通过改变像素的位置和形状来实现对影像的校正。
常见的变形模型包括仿射模型、多项式模型和基于网格的模型。
这些模型可以根据实际应用需求灵活选择,从而达到更好的校正效果。
在影像几何校正中,相机内外参数的精确估计是非常重要的。
在航空摄影中,相机内外参数用于计算物体的实际大小和位置。
相机的内参数包括焦距、像敏面阵列节点的大小和形状等。
相机的外参数包括相机在空间的位置和方向。
准确的估计相机参数可以有效提高影像几何校正的精度。
借助于现代计算机算法的发展,影像几何校正方法也在不断演进。
例如,基于深度学习的方法可以学习到影像中的几何变形规律,并实现更精准的校正效果。
此外,全自动校正算法的发展也大大提高了影像处理的效率。
这些新的方法和技术不仅提高了影像几何校正的精度,也加快了校正过程。
影像几何校正在各个领域和应用中起到了关键作用。
在卫星遥感中,几何校正可以提高图像的分辨率和准确性,从而为环境监测和资源调查提供了可靠的数据基础。
在工业制造中,几何校正可以提高产品的质量和精度,从而提高了生产效率。
影像校正一 辐射校正我们通过地理空间数据云平台,下载了一幅LE71180392013201EDC00的遥感影像。
影像为landsat7遥感影像,行列号为118039,为2013年第201日拍摄的影像。
1 landsat 影像辐射校正1.1 landsat7遥感影像校正1.1.1影像合成由于下载得到的遥感影像是单波段影像,单波段影像为灰阶影像,地物信息显示不全面,为了得到真实的地表信息,并进行校正和分析处理,需要将各波段影像合成为一幅影像。
合成影像如图1 所示。
1.1.2去条带处理由图1 可知landsat7影像由许多条带。
因landsat7号卫星受到损坏,因此landsat7的大多数影像都是不完整的为有条带的影像。
图1 landsat7合成影像由于要得到完整的地表影像对影像进行分析,需要对下载的landsat7遥感影像进行去条带处理。
这里利用了landsat_gapfill去条带插件进行处理,landsat_gapfill插件是通过相应的算法,根据周围的像元值推测出损坏的像元值,以得出损坏的地表影像信息。
因为损坏的地表影像是通过相应的算法推测出来的,不是真实的地表信息,与真实地表会有些许偏差,因此对影像分类,地物提取等会存在一定的误差。
去条带后的影像如图2所示。
图2 去条带后影像1.2辐射定标辐射定标是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。
在进行大气校正前,由于影像里没有建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。
所以要先进行辐射定标。
对影像进行去条带处理,得到无条带的影像后,对LANDSAT7遥感影像进行辐射定标处理。
因为只能对单波段影像辐射定标,所以要先将影像分成6个单波段影像,分别对6个单波段影像进行辐射定标。
定标参数如图3所示,遥感影像类型为landsat 7 ETM+影像,时间为2013年7月,辐射定标完成后再对波段进行组合,得到图4 的辐射定标结果。
1.3大气校正图3 辐射定标参数设置图4 辐射定标结果影像大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物反射率、辐射率、地表温度等真实物理模型参数,包括消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等对地物反射的影响;消除大气分子和气溶胶散射的影响。
大气校正是反演地物真实反射率的过程。
由于卫星接收的反射或辐射信息在进入传感器前会受到地球大气和光照等因素或者是大气分子和气溶胶散射的影响,所以要进行大气校正。
根据辐射定标结果,对影像进行大气校正,输入辐射定标影像,选择landsat tm7类型,计算并输入lat和lon数据,输入影像拍摄的时间2013年7月20日6:14:22拍摄,影像为地区中纬度夏季影像,选择mid-latitude summer选项,选择tropospheris海洋模型,校正参数如图5所示,进行大气校正。
校正后得到图6的可见度和水汽注含量和图7的大气校正结果影像。
图5 大气校正参数设置图6 大气能见度及水汽注含量大气能见度(visibility)是反映大气透明度的一个指标,是具有正常视力的人在当时的天气条件下能清楚的观看到目标轮廓的最大地面水平距离。
大气能见度和当时的天气情况密切相关,当出现降雨、雾霾、沙尘暴等天气过程时,大气透明度较低,能见度也就较差。
即当卫星过近时受到影像所在地区降雨、雾霾、沙尘暴等天气的影响,使人眼能清楚看见目标轮廓的最远距离为 40km.平均水汽注含量是通过1130Nm 处的水汽吸收波段及邻近的非水汽吸收波段比值来获取,是当地水汽含量平均值的体现。
即遥感影像所在地区的平均水汽含量为2.9223cm.将大气校正与原图像进行对比,如图7。
从图中可以看出,进行了大气校正后的影像颜色较校正前的影像浅,这是由于大气校正消除了大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物反射率、辐射率、地表温度等真实物理模型参数,消除大气分子和气溶胶散射的影响。
1.4反射光谱特性曲线分析将大气校正与原图像进行对比,如图8。
从图中可以看出,进行了大气校正后的影像颜色较校正前的影像浅,这是由于大气校正消除了大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物反射率、辐射率、地表温度等真实物理模型参数,消除大气分子和气溶胶散射的影响。
将两幅影像链接,比较水体、植被、建设用地3种地物光谱大气校正前后的差异。
如图8为植被的反射光谱曲线。
图9为水体的反射光谱曲线,图10为水体的反射光谱曲线a 大气校正后影像b 原影像图7 大气校正前后影像对比(a 大气校正后影像b 原影像 )从图8可以看出,在进行大气校正前,植被的反射光谱曲线在蓝光和红光波段不吸收谷,在绿光波段不是反射峰和近红外不是稳定的反射峰,可知植被的反射光谱曲线是错误的,而进行大气校正后的植被反射光谱曲线在绿光和红光波段有吸收谷,在绿光波段有一个反射峰,在近红外波段以后为一个明显的反射峰,可知大气校正后的植被反射光谱曲线是正确的植被反射光谱曲线。
从图中可以看出,校正前水体的反射光谱曲线在蓝光绿光和红光a 校正前植被光谱曲线 b 校正后植被光谱曲线图8 大气校正前后植被对比图(a 校正前植被影像 b 校正后植被影像)a 校正前水体光谱曲线b 校正后水体光谱曲线图9大气校正前后水体对比图(a 校正前水体影像 b 校正后水体影像)波段不为反射峰,在近红外波段没有被吸收,不是水体正确的反射光谱曲线,而进行了大气校正后的水体的反射光谱曲线在蓝光绿光和红光波段附近为反射峰,在近红外波段有明显的吸收,没有全部吸收的原因可能是收到水面植被,污染物等影响,或者水面较浅造成的。
从图中可以看出,在校正前,建筑用地的反射光谱曲线显示的反射率较低,属于低反射率,为进行大气校正后的建筑用地的反射光谱曲线在蓝光绿光红光和部分近红外波段有较高的反射率,由于建筑用地的比热容小,具有较高的吸收和发射率,所以进行大气校正后的建筑用地的反射光谱曲线为正确的建筑用地的反射光谱曲线。
造成植被、水体和建筑用地的反射光谱曲线与正确的反射光谱曲线产生较大差异的原因可能是由于大气和光照等因素或者是大气分子和气溶胶散射的影响。
导致地物反射率、辐射率、地表温度等变化引起的。
2 landsat8 遥感影像校正因landsat8影像是正常的影像,能够直接进行大气校正,a 校正前建筑用地光谱曲 b 校正后建筑用地光谱图10 大气校正前后建筑用地对比图(a 校正前建筑用地影像 b 校正后建筑用地影像)envi4.8中不能进行大气校正,需在ENVI5.1中进行。
在进行大气校正前同样要先进行辐射定标处理。
2.1辐射定标根据下载的“LC81180382014356LGN00”的影像数据,进行辐射定标。
如图1所示,为辐射定标的过程处理。
定标完成后,利用定标数据进行大气校正,如图2所示。
图1 辐射定标的过程处理2.2 大气校正根据辐射定标数据进行大气校正,大气校正参数如图2所示。
图2 大气定标数据由图2可知,LC81180382014356LGN00影像为landsat8遥感影像,行列号为118 038,经度为31.316713,纬度为156.962712,属于2014年12月22日2:25:07拍摄的第356天的冬季影像。
2.3 利用辐射定标得到的数据进行大气校正图3 可见度和水汽柱含量由图可知,可见度为30.6751KM,水汽柱为2.0813CM。
大气能见度是反映大气透明度的一个指标,是具有正常视力的人在当时的天气条件下能清楚观看目标轮廓的最大地面水平距离。
大气能见度和当时的天气情况密切相关,荡出现降雨、雾、霾、沙尘暴等天气过程时,大气透明度较低,能见度也就较差。
即当卫星过近时受到LC81180382014356LGN00影像所示地区降雨、雾霾等天气的影响,使人眼能清楚看见目标轮廓的最远距离为30.6751KM 。
水汽柱含量是通过1130nm 处的水汽吸收波段及邻近的非水汽吸收波段比值来获取,是当地水汽含量平均值的体现。
即LC81180382014356LGN00影像所在地的平均水汽含量为2.0813CM 。
2.4 将大气校正与原图像进行对比从图中可以看出,进行了大气校正后的影像颜色较校正前的影像浅,这是由于大气校正消除了大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物反射率、辐射率、地表温度等真实物理模型参数,消除大气分子和气溶胶散射的影响。
a 大气校正后b 原影像图4大气校正前后对比图(a 大气校正影像 b 原影像)2.5 反射光谱特性曲线分析将两幅影像链接,比较水体、植被、建设用地3种地物光谱大气校正前后的差异。
如图5为植被的反射光谱曲线。
图6为水体的反射光谱曲线,图7为水体的反射光谱曲线从图4可以看出,在进行大气校正前,植被的反射光谱曲线在蓝光和红光波段不吸收谷,在绿光波段不是反射峰和近红外不是稳定的反射峰,可知植被的反射光谱曲线是错误的,而进行大气校正后的植被反射光谱曲线在绿光和红光波段有吸收谷,在绿光波段有一个反射峰,在近红外波段以后为一个明显的反射峰,可知大气校正后的植被反射光谱曲线是正确的植被反射光谱曲线。
a 校正前植被光谱曲线b 校正后植被光谱曲线图4 大气校正前后植被对比图(a 校正前植被影像 b 校正后植被影像)从图中可以看出,校正前水体的反射光谱曲线在蓝光绿光和红光波段不为反射峰,在近红外波段没有被吸收,不是水体正确的反射光谱曲线,而进行了大气校正后的水体的反射光谱曲线在蓝光绿光和红光波段附近为反射峰,在近红外波段有明显的吸收,没有全部吸收的原因可能是收到水面植被,污染物等影响,或者水面较浅造成的。
从图中可以看出,在校正前,建筑用地的反射光谱曲线显示的反射率较低,属于低反射率,为进行大气校正后的建筑用地的反射光谱a 校正前水体光谱曲线 b 校正后水体光谱曲线图5大气校正前后水体对比图(a 校正前水体影像 b 校正后水体影像)a 校正前建筑用地光谱曲b 校正后建筑用地光谱图6大气校正前后建筑用地对比图(a 校正前建筑用地影像 b 校正后建筑用地影像)曲线在蓝光绿光红光和部分近红外波段有较高的反射率,由于建筑用地的比热容小,具有较高的吸收和发射率,所以进行大气校正后的建筑用地的反射光谱曲线为正确的建筑用地的反射光谱曲线。
造成植被、水体和建筑用地的反射光谱曲线与正确的反射光谱曲线产生较大差异的原因可能是由于大气和光照等因素或者是大气分子和气溶胶散射的影响。
导致地物反射率、辐射率、地表温度等变化引起的。
二高光谱分辨率遥感影像校正高分辨率卫星是指空间分辨率很高的卫星,例如:IKONOS 全色1米,Quickbird 全色0.61米,Geoeye-1 全色0.41米。
高分辨率卫星拍摄的影像就是高分辨率影像,通过高分辨率影像能够清楚直观的的观察地表地物轮廓及纹理等信息,地表信息非常全面。